生物实验中的变量.docx
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生物实验中的变量
生物实验中的变量
变量的分类
1、实验变量和反应变量
实验变量也称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。
反应变量也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。
通常，实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。
例如，在“探究唾液淀粉酶水解淀粉”的实验中，所给定的低温、适温、高温就是实验变量，而由于低温、适温、高温条件的变化，唾液淀粉酶水解淀粉的反应也随之变化，这就是反应变量。
该实验的目的就在于获得和解释温度变化（实验变量）与酶的活性（反应变量）的因果关系。
2、无关变量和额外变量
无关变量也称控制变量，指实验中由于除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。
额外变量也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。
显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。
例如，上述实验中除实验变量以外，试管的洁净程度、唾液的新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、温度处理的时间长短等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温三组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对三个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。
实验的关键之一在于控制无关变量，减少额外变量
如比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率的实验
自变量：
催化剂种类（Fe3+和过氧化氢酶）
因变量：
用气泡产生速度，卫生香燃烧程度
观察植物细胞的质壁分离和复原的实验
自变量：
外界溶液的浓度（高渗及低渗溶液）
因变量：
质壁分离（液泡失水缩小、颜色变浓、原生质层与细胞壁分离）；质壁分离复原（液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状）
植物向性运动的实验设计和观察
自变量：
①是否单侧光照（黑暗、单侧光照、均匀光照）
①改变幼苗的空间位置以接受重力影响
因变量：
①幼苗的弯曲状况；②根的弯曲方向
上
新教材的困惑
我刚开始使用新教材时，觉得数学教材编排的科学，难点分散，降低难度，注重知识和生活的紧密联系，更注重学生的年龄特点和认知规律。
几年教下来，我却有点苦不堪言。
教材变得浅显了，难点分散了，同一个内容从一年到四年都有，从易到难，这样编排对《位置与方向》、《统计》这类内容非常适合，可是对一些可利用迁移规律水道渠成的知识内容就不适合。
有时反而加重了负担，比如《小数的意义和性质》的知识，在三年级下册已经讲了初步认识，大小比较和简单的小数加减法，学生有了很强的感性认识，教材至此戛然而止。
时隔一年，教材又在四年级下册编排了《小数的意义和性质》，在这里重点是小数的数位与计数单位，明确数位顺序及表示意义。
小数是怎么来的，怎样把分数化成小数是新知识的铺垫，可学生已经忘得无影无踪了。
好一点的能化成小数，但道理已经不记得了。
道理说不清楚，就不能理解数位表示的意义及相邻单位之间的进率。
无奈，只得从头讲起，费时费力效果还不理想。
如果运用正迁移规律把这两部分放在一起，会事半功倍的。
新教材中这样的问题很多，尤其是在同一单元内容顺序的编排上，如在第八册利用运算定律进行简算，讲完乘法的交换律和结合律就应该把16×125、32×25×125这样的简算讲完，学生很容易理解，又不容易和乘法分配律混淆。
另外，新教材讲授的内容少，但含盖的知识太多了。
它往往是以一道例题代表一类（包括这一类拓展延伸的部分），如果不认真钻研教材，就会丢掉许多知识点，所以更多的时候是在做亡羊补牢。
这种情况在《解决问题》内容的编排上尤为突出。
新教材总给我一种蜻蜓点水的感觉，我有时会自己调整教材的顺序，对内容的难易程度也适当改变......可我更希望自己能驾驭这套教材，按照教学内容游刃有余地进行教学。
高中生物新教材教学中存在的困惑及对策
摘要我在使用高中生物新教材《分子与细胞》模块的教学过程中，遇到教材内容扩增使教学难度增加；教学内容和方法怎样与高考要求衔接；教材实验与探究内容增加；知识点讲解不完整；“生物探究实验活动”光盘存在实验操作不当；显色反应种类较多等困惑。
为使教学工作顺利进行，我通过不断学习和积极探索，总结出一些教学对策。
关键词 生物新教材教学困惑对策
2009年秋季学期，我校进入高中新课程的学习，选用的是人民教育出版社编写的普通高中课程标准实验教科书生物新教材。
通过一个多学期以来学习和使用新教材，我深深体会到：
要用好新教材，并非易事！
无论新老教师都必须努力学习和认真感悟新教材的内涵，只有不断对自己的教学过程进行反思和总结，采取各种对策，才能较好地进行新教材教学。
以下是我在学习和使用新教材《分子与细胞》模块过程中遇到的困惑及对策的探讨。
1.教材内容扩增使教学难度增加及对策
教材学时增加，内容集中，知识的深度和广度都有所提高。
一方面：
由于生物学科与人类生活的关系密切，课本中新增了大量来自日常生活、现代社会和科技发展领域的学习资源。
我是20年前大学毕业的，虽然一直从事中学生物教学工作，但生物学的发展日新月异，新教材中的一些实验仪器、药品我从来没接触过。
例如，溴麝香草酚蓝、重铬酸钾是我之前没有用过的试剂。
另一方面，高一年级开设的生物课，学生相关的数、理、化基础知识不足，教学的难度增加。
例如，本模块第二章第二节，学习蛋白质内容，让学生观察几种氨基酸的结构式，找出结构上的共同特点，教材的编写由浅入深，利于学生自主学习，但化学知识学习滞后而影响教学。
如何教好学生？
面对新课程、新理念，我首先认真学习新教材，领会课程精神，理解新教材的编写意图；其次，加强学习生物专业知识，更新知识结构，不仅与教材更新同步，而且走在教材之前，为教学提供必需的知识储备，提高自身生物科学素养；另外,努力学习与生物教学相关的数、理、化等基础知识，运用起来才能得心应手。
2.教学内容和方法怎样与高考要求衔接及对策
新教材的内容与原教材相比有较大的改进，教学方法也不相同。
高考到底采用什么模式？
生物学科如何考？
生物学科在高考中所占分值是否会提高？
日常教学怎样与高考要求衔接？
这些问题始终萦绕在我脑海中，挥之不去。
通过学习和探讨，我认为：
伴随着课程改革，必然带来高考的改革！
但万变不离其宗，双基和能力的考查是不会改变的。
因此，我在高一新教材使用过程中，采用如下做法：
在力求转变教学理念、改进教学方法的前提下，重视知识点的教学到位，注重培养学生的各种能力。
根据现行高中生物教学大纲要求，灵活把握好有关知识点教学的深度和广度，稳妥、扎实地搞好新教材中每一节课的教学。
3.教材内容多与课时安排少的困惑及对策
根据《普通高中课程标准实验教科书．生物（必修）教师教学用书》建议，必修1、2、3各需36课时。
我校高一年级每周安排2课时，表面上每学期20周共36学时的模块，可以在一个学期轻松完成，但实际上并非如此。
一是期中考、期末考占去2周，高一年级开学军训占去2周，以及各种节假日，真正授课时数根本达不到36课时，完成大纲要求的内容难度很大；二是高中生物知识与初中生物知识跨度很大，必须进行一定数量的习题练习讲解，否则关键知识点的学习不到位，学生不可能达到应有的水平。
根据以上情况，我结合教学实际进行了如下调整：
1.要求学生课前预习，课堂上对于容易掌握的知识点尽量缩短时间。
其实，学生的课外时间是相当有限的，而且学习科目多，我就事先指定适量预习内容。
2.主要针对课本上的内容进行学习，不轻易给学生增加课外内容。
3.难度大而且对学生能力要求高的知识采取延时处理，该引导、该详细讲解、分析的问题从不马虎。
如：
蛋白质结构的计算、影响光合作用强度外界因素的坐标曲线分析、有丝分裂过程等。
4.教材实验与探究多的困惑及对策
以《分子与细胞》模块为例，这本书一共安排了14个实验、探究和模型建构，要将这些实验、探究全部做完，是很困难的。
首先是课堂时间不允许，其次是实验条件不具备。
因此，要在教学实践中以课标为依据，创造性地使用教材而不是教教材成了我教学中的当务之急。
根据课程标准的规定和建议，我作如下处理：
1.一定完成课标的“内容标准”中规定的4个实验、探究模型建构;2.尽可能地开设课标的“活动建议”中列出的实验和探究，如“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”；3.制作真核细胞的三维结构模型安排学生课外进行，但一定要在课堂上进行评价，以提高学习兴趣和学习主动性。
当然，不开设的实验不等于不学习。
比如，“体验制备细胞膜的方法”是课标未作要求的，但是其中涉及的实验材料的选择，包含了重要的科学方法。
具体做法是：
让学生阅读这一实验，并挑选一些习题让学生进行训练；4.充分利用“生物探究实验活动”光盘,将不能开设的实验通过光盘进行学习；5.围绕实验目的，灵活运用教学方法。
如：
“细胞大小与物质运输的关系”实验，让学生看光盘，增加一个讨论问题。
可以用教室里的粉笔盒作教具提问：
粉笔盒的表面积与体积之比是多少？
将粉笔盒切成四个小长方体后，四个小长方体的总表面积与总体积之比又是多少？
，谁的比值大？
这样，学生就很容易明白“细胞体积越大，其相对表面积就越小，细胞的物质运输效率就越低”。
既直观又达到学习目的，学生的学习兴趣也较高。
5.知识点讲解不完整的困惑及对策
同一个知识点在教材的不同章节多次出现，而每一次的出现，总感觉教材讲解不够完整。
怎么不一次性地把知识点交代清楚，将知识的来龙去脉讲透呢？
开始接触新教材时，我一直困惑不解，通过反复学习，才真正体会到编者的真实用意。
因为一些观念的学习是有一定难度的，学生的认识需要有一个螺旋式上升，循序渐进的过程。
如，“核酸”的概念在第二章第三节出现了，学生只是大致了解，将来在《遗传与进化》模块，学生还会详细地学习。
又如“生命系统的结构层次”图的学习，目的是制造层次，知道生命结构层次的最基本起点是细胞，图中出现种群和群落的概念，只需简单认识，不必作详细完整的学习，将来在《稳态与环境》模块中还要加强这些知识的理解。
所以教学中对一些知识点的讲解不一定要一步到位，该详就详，该略就略。
认真学习三个必修模块的学习内容，制定教学计划时，才能统筹考虑。
6.同一问题重复出现的困惑及对策
要重视基础知识的学习，学习是一个循序渐进的过程，但学生的学习时间是有限的，要短时高效地进行学习。
教材中存在对同一问题的讨论重复出现的现象。
如：
《分子与细胞》模块第一章第二节，教材分别在P7的问题探讨、P8的实验讨论和P12的基础练习题中三次让学生回答动物、植物细胞结构上的共同点和区别。
虽然提问的情景不同，但是这个问题是初中生物课学习的基础知识，高中生物没有必要反复强调，况且对学生认知能力的提升无太大帮助。
我在实际教学中的做法是：
不重复教学，只进行P7的问题探讨。
7.“生物探究实验活动”光盘存在实验操作不当的困惑及对策
生物课的实验操作要规范，不应当与化学实验操作相矛盾。
与教师教学用书一起配发给教师的“生物探究实验活动”光盘非常好，对教学帮助很大。
但美中不足的是，演示实验中有操作不当之处。
例如，检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验，向试管中加入试剂时，滴管不能伸入到试管中；另外，试管夹的使用方法不当。
教学中我的处理方法是：
看完光盘后让学生发现问题并提出改进方法。
多年来，生物教科书中检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的仪器都出现试管夹。
用试管夹的目的是什么？
对试管中的物质进行水浴加热一定要用试管夹吗？
当然，事物总是有特殊性。
如：
绿叶中色素的提取和分离实验，用试管收集玻璃漏斗中的滤液，而不是用烧杯收集，是因为酒精易挥发，这样处理是可以理解的。
总之，生物课、化学课的教学不能我行我素，专业术语应相通，实验操作要规范，这样更有利于进行教学。
8．以学生为主体学习的困难及对策
新课程理念——以学生为主体，倡导自主式学习，教师的角色由传授者变为组织者；教法上由单向灌输变为师生互动等。
具体实施却有很大困难，原因有以下几方面：
1.有的学生基础知识较差，自学能力差，动手能力差；2.有的学习内容对学生的能力要求较高。
我在教学中这样处理：
1.将学习成绩好、学习能力强的学生和基础差的学生安排在一个学习小组，起到帮扶作用，并给予差学生发言的机会；2.让学生自主学习的内容，必须是学生能够自学达到的，否则学生的学习只是流于形式。
3.自主学习与传统讲授是相辅相成的。
有的学习内容需要教师辅助、讲授才能达到学习目标。
如：
组成细胞的元素是学生自主学习能够达到的；氨基酸结构通式可以由学生观察比较几种氨基酸后，教师稍加提示就能得出的；蛋白质结构的计算是个难点，需要教师引导、分析、讲授，学生才能学会。
9、显色反应种类较多带来的困难及对策
《分子与细胞》模块涉及到的显色反应试剂有双缩脲试剂、苏丹III或苏丹IV试剂、甲基绿、吡罗红等十多种试剂。
由于试剂种类较多，学生学习时感到困难，特别是出现记忆混乱的现象。
我采用以下方法进行教学：
1.每一个显色反应的原理、目的、材料用具、实验步骤等在教学中按教学顺序进行。
2.用口诀帮助学生记忆，如“斐林糖砖红，双缩蛋白紫，苏丹鉴脂肪，III橘黄IV红”。
3.当所有显色反应学完时进行总结，设计如下表格让学生完成。
试剂
鉴定物质或结构
原理
斐林试剂
双缩脲试剂
苏丹III试剂
甲基绿
吡罗红
台盼蓝
健那绿
溴麝香草酚蓝
重铬酸钾
龙胆紫
这样做既让学生熟悉了教材，使所学内容一目了然，又让学生学到到归类学习的方法。
面对新课改，我经历着期盼、学习、困惑、解惑的过程，有自己的想法和做法，更希望得到同行的帮助。
“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。
在新教材教学中，我将更加努力学习，认真反思自己的教学行为，不断总结经验，以提高驾驭新教材的能力。
新课程理念下的高中生物教学反思及困惑
发布者:
林丽英发布日期:
2011-04-3013:
24:
55.0
新课程理念下的课堂是创造的课堂、生成的课堂。
因为知识具有主观性、生成行、开放性。
课堂不再是以知识为中心，对知识的分解和按部就班的传授，而是调动学生的积极性，让他们自己去探索、认识。
课堂中，教师要把发展的主动权还给学生，给学生自由探索的空间，给他们自主生成的机会，真正使课堂焕发生命的活力。
一、更新教学理念，提高自身素质
“师生参与，积极互动，共同发展”是现代教学过程的显著特点，教师素质的提高是教学改革成功的重要因素之一。
教师要不断更新自己的教学理念，用科学的教育教学理论充实自己，努力学习现代教学技能和方法，在教学过程中不断进行自我反思、自我教育、自己提高。
努力实施创新教学，逐步完善富有个性的教学方法，及时将课程的理念渗透到教学中，并在教学中发挥自己的主观能动性，创造性地设计教学。
二、充分发挥学生的主观能动性
新课程提倡学生自主学习、探究学习、合作学习，所以，改变学生的学习方法是实施新课程的一个重要条件。
改变学生的学习方法，从根本意义上讲，就是要让学生从“学会”生物知识走向“会学”生物知识。
这就对生物教学有了新的要求：
1. 教师要善用、巧用教材，将教材作为教学的工具，但不依赖教材，不唯教材是从，以课标为依据，用教材教而不是教教材。
教材的准确名称应该是教学材料而非教授材料，是教师为实现一定的教学目标，在教学活动中使用的，供学生选择和处理的、负载着知识信息的一切手段和材料。
为了激发学生自己学习，新课程删除了“难、烦、偏、旧”的内容，加大了学生的活动内容。
教师要善于引导学生学生充分利用这些有利条件，高质、高效地进行创造性教学。
如“物质跨膜运输的方式”一节中，内容比较浅显，学生比较容易理解，新课程的理念提倡学生在“做中学”，我通过让学生填写概念图，绘制示意图，解读坐标图，描述模式图来学习物质跨膜运输的方式，学生真正能在“做”中“学”。
2. 营造良好的教学氛围，让学生在体验、互动中学习知识、提高能力。
教师要在课堂教学中营造民主、和谐、鼓励、信任的教学气氛，让学生积极参与到多种形式的体验中，这样才有利于师生在探究、交流中互动学习，在学生在体验中学习，在体验中成长。
例如在高一生物必修一第二章第1节细胞中的元素和化合物一节中，利用分组学习，分组实验，学生自己分析图表，明确组成细胞的主要元素，通过动手操作显微镜观察检测花生种子中是否含有脂肪，我大胆放手，支持学生自己鼓励他们动手，取得了良好的教学效果。
3. 紧密联系生活实际，激发学生学习的兴趣。
教无定法，教师要探索有利于课程改革的教学模式，用灵活多样的教学方法，最大限度调动一切积极因素，激发学生的学习兴趣，达到最佳的教学效果。
如在学习高一生物必修一第5章第3节细胞呼吸时，我让学生思考农业生产中适时的露田、疏松土壤等措施的实质是为了什么？
粮食储藏时，要注意什么问题？
既提高了学生的兴趣，也使学生将课本知识与生活相联系。
4. 重视培养学生的探究精神和实践能力。
在生物教学中培养学生的创新精神，需要为学生创造宽松的学习环境，培养学生的学习兴趣。
加大生物教学的开放性，为学生自主学习提供条件。
善于发现、肯定、总结学生学习中的每一个闪光点及时鼓励肯定，并将这种闪光点转化为学生学习的持久动力。
我在所带的6个班中，学期初成立了生物兴趣小组，鼓励他们进行研究性学习，对于教材中的活动建议性的实验以及课标未要求的实验，鼓励生物小组的同学去做，并且自己准备实验材料以及用具，自己配制所需试剂，不清楚怎么配，建议他们上网查找信息。
这一尝试，大大锻炼了一部分同学的动手能力及敢于探究敢于实践的能力。
三、布白，给予学生思考的过程
教学“布白”，是指教师在课堂教学中根据教学需要，不直接把一些学习内容通过讲述、讨论、等方式明确告知学生，而是通过言语激发、提出问题、布置练习等方式留下“空白”，引发学生在更广阔的时间和空间里实践与操作、联想与想象、思考与探究，利用自己的想象填补空白，更好地发挥学生主体作用的一种教学策略。
“布白”不是避而不谈，而是引而不发，是铺垫和蓄势。
学生的许多智慧火花是在“教学布白”中，是在表面看起来的“冷场”中迸发出来的。
孔子曰：
“学而不思则罔，思而不学则殆”。
课堂上的思与学应为互动。
为吸引学生的注意，激发学生的学习兴趣和求知欲望，教师会精心设计课堂提问。
但问题提出后，得给学生充分思考的时间，不要为了心中的满意答案，而急于要求学生回答，甚至自问自答。
教师不仅要善于设计问题，更要留出时间空白，给予学生充分思考的机会，有了这个机会，他们才可能去比较其他同学的发言，比较奥老师的点拨与讲解，菜才会去感悟领会反思自己的思维方式，才会在比较过程中有所提高，思维能力才会有所发展。
这段布白让学生在“思”的同时构建了一个“学”的平台。
四、给学生健康、丰富的思想营养
课程标准强调要了解并关注生物科学知识在生活、生产和社会发展中的应用，也就是我们常说的STS教育，教师在课堂中介绍现实生活中的生物学知识，给学生补充健康、丰富的思想营养，引导学生形成科学的价值观。
例如在学习高一生物必修一第五章第1节降低化学反应活化能的酶后，引导学生看科学技术社会栏的酶为生活添姿彩，学生通过阅读，能了解酶在处理果汁使果汁变清亮中发挥作用，能明白加酶洗衣粉为什么比普通洗衣粉的去污能力强，能清楚为什么当你消化不良时可以服用多酶片。
五、重视生物教学信息资源和教学媒体的利用
生物教材中的图片、图形、图表是生物信息的重要载体，教师应充分利用图片、图形、图表激发学生的兴趣，并引导学生学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。
积极利用多种教学媒体，优化生物教学。
六、寻求并运用不同的教学策略和方式
课程标准强调要转变学生的学习方式，倡导探究合作式学习。
这就要求教师改变传统的教学模式在课堂上创造一些学生参与的活动，但是要注意这样的活动不宜过多，一至两个即可，不要本末倒置、喧宾夺主。
为促进学生形成主动、探究、合作的学习方式，教材改变了传统的注入式写法，也未停留在经典的启发式写法上，而是引导学生提出问题，分析问题，通过各种途径，寻求答案，在解决问题的思路和科学方法上加强点拨和引导。
不如有些问题，不是直接给出答案，而是让学生自己探究；有些问题，并未叙述得面面俱到，而是提出要求，让自己手机信息，特别是联系当地和当前实际的信息；介绍生物科学上目前尚未解决的疑难问题或存在的争议，体现科学体系的开放性等。
七、我的困惑
1.过程性评价不够
由于高一是首次增设生物课，课程资源缺乏，我们每一位老师都任6个班以上的课，各班也都是大班额，老师难以完全认识每一名学生，这样就很难对每一位学生给出完全公正的过程性评价。
而过程性评价是课程改革的一个有机组成部分，是推进课改的重要环节，同时也是保障课程改革的关键之一。
2.现实课程与理想课程的差距
新课程对学生有了新的评价标准，那么如何评价老师呢？
当一位教师满腔热情的投入新课改，而对学生检测试题不变，体现不了新课改理念。
学生的真实水平没能体现，从而也影响了对老师的正确评价，这样就伤害了老师的课改积极性，怎么办？
总之，通过参与新课程的经历，我们已经注意从自身教学行为的转变来带动学生学习行为的转变，建立了民主、平等、理解与对话的和谐的新型师生关系。
使我们看到了我国中学教育的希望，但是要实现这一目标，依然任重而道远
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